CN109631136A - 太阳能电辅助供暖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电辅助供暖系统，包括太阳能集热器、太阳能电池板、控制器、蓄电池、换热储能箱、上层换热盘管、下层换热盘管、电加热装置、集热器水泵、采暖水泵、分水器、地板采暖管、集水器、淋浴器和加固基座，所述加固基座用于支撑太阳能电池板，太阳能电池板的四角分别设置有1个加固基座。本发明具有以下有益效果：通过本发明所述的太阳能电辅助供暖系统，太阳能集热器、电加热装置可以相互补充保证供热效果，本系统充分利用了太阳能可再生能源，大大减少了一次能源的消耗，系统通过太阳能集热器为室内提供热源；太阳能集热器、电加热装置可以相互补充保证供热效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电辅助供暖系统，属于光伏发电系统技术领域。
背景技术
从今年入冬进入采暖期来看，全国不少地方出现“限气令”，这正是许多以“天然气作为热源”采暖的用户心中的担忧。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程释放出的能量，辐射到地球，人们通过光电，光热，光化学的方式使之转化利用以服务人类。其特点是取之不尽，用之不竭，一次投入终身使用，没有任何污染。也就是说太阳能是绿色环保的、廉价的能源，如何实现太阳能在地板采暖中的有效利用就显得尤于重要。
光伏发电系统是将太阳能转换成电能的发电系统，利用的是光生伏打效应。光伏发电系统分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统。通常的独立光伏发电系统主要由太阳电池方阵、蓄电池、控制器以及阻塞二极管组成，其光伏电池方阵作用如下：光伏电池方阵：方阵的作用是将太阳辐射能直接转换成电能，供给负载使用。
但是目前太阳能光伏发电站大量采用支架支撑光伏组件板的安装方式，每一根支架柱下都需配置一个构件基础，目前采用的大都是现场浇筑的方式。由于大型太阳能光伏发电站的场地往往位于荒漠化地区（沙漠、戈壁滩、石漠化坡地、沼泽地、水岸滩涂等），施工材料和施工设备都比较缺乏，因此目前支架基础现场施工方法存在造价较高、质量较差、工期较长、用工用料较多、投入的施工机械较多、施工管理较困难等问题。这对于尽快降低太阳能光伏发电站的建造成本及降低发电成本是极为不利的，有必要研究新的支架基础结构形式和新的现场施工方法以改变现状。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种太阳能电辅助供暖系统，以解决上述技术问题。
本发明所述的太阳能电辅助供暖系统，包括太阳能集热器、太阳能电池板、控制器、蓄电池、换热储能箱、上层换热盘管、下层换热盘管、电加热装置、集热器水泵、采暖水泵、分水器、地板采暖管、集水器、淋浴器和加固基座，换热储能箱内填充有导热介质，上层换热盘管安装在换热储能箱内上部，下层换热盘管安装在换热储能箱内下部，电加热装置安装在换热储能箱内中部，太阳能集热器的两端分别通过热水管、冷水管与下层换热盘管的两端相连通，冷水管上安装有集热器水泵，太阳能电池板、蓄电池和电加热装置均与控制器连接，淋浴器的热水管和冷水管分别与上层换热盘管的两端相连通，冷水管通过三通管与自来水主管相连通，地板采暖管的一端通过热水管与换热储能箱的中部相连通，地板采暖管的另一端通过冷水管与换热储能箱的底部相连通，所述热水管上设置有采暖水泵和分水器，冷水管上设置有集水器，所述加固基座用于支撑太阳能电池板，太阳能电池板的四角分别设置有1个加固基座。
所述加固基座包括封堵定位基座、立杆和外套管，外套管的底部设置有封堵定位基座，立杆的上端穿过外套管的上端延伸至封堵定位基座内，外套管的中空内腔为混凝土容置空间，外套管内浇筑有混凝土，封堵定位基座、立杆和外套管均为金属材质。
所述封堵定位基座包括底部支撑板、外套管封堵环、立杆中心定位管、外套管限位插板、定位管内插槽和外套管限位插板加强筋，底部支撑板为长方形底部支撑板，底部支撑板的上表面设置有外套管封堵环，底部支撑板的中心位置设置有立杆中心定位管，立杆中心定位管的中心线穿过外套管封堵环的圆心，立杆中心定位管外壁上沿其圆周方向均布设置有多个竖向设置的外套管限位插板，立杆中心定位管的内壁上设置有定位管内插槽，外套管限位插板和立杆中心定位管的连接处焊接有外套管限位插板加强筋，外套管限位插板加强筋竖向设置有多个，多个外套管限位插板加强筋等距一字排列。
所述立杆包括上支撑管段、中插入管段、下插入管段、中段外套管限位插板、下部管段外套管限位插板和立杆连接筋，中插入管段的上端连接上支撑管段，中插入管段的下端连接下插入管段，上支撑管段、中插入管段、下插入管段同轴一体设置，中插入管段外壁上沿其圆周方向均布设置有多个竖向设置的中段外套管限位插板，下插入管段外壁上沿其圆周方向均布设置有多个竖向设置的下部管段外套管限位插板，中段外套管限位插板与中插入管段的连接处和下部管段外套管限位插板和下插入管段的连接处均设置有立杆连接筋，立杆连接筋竖向设置有多个，多个立杆连接筋等距一字排列。
所述外套管包括上部管段、中上部管段、中下部管段、下部管段、中上部管段限位插槽和下部管段限位插槽，上部管段和中下部管段均为锥形管段，上部管段的大径段与中上部管段相连，中上部管段的另一端连接中下部管段的小径端，中下部管段的大径端连接下部管段，上部管段、中上部管段、中下部管段和下部管段同轴一体设置，上部管段的外壁上部开设有混凝土溢流孔、中上部管段内设置有中上部管段限位插槽，下部管段内设置有下部管段限位插槽，中下部管段的外壁上开设有一个混凝土注浆孔，上部管段的小径端的内径略大于上支撑管段的直径。
所述中段外套管限位插板与中上部管段限位插槽配合设置，中段外套管限位插板插入中上部管段限位插槽内，下部管段外套管限位插板与定位管内插槽配合设置，下部管段外套管限位插板插入定位管内插槽内，外套管限位插板与下部管段限位插槽配合设置，外套管限位插板插入下部管段限位插槽内。
所述外套管封堵环的外壁与下部管段的内壁过盈配合，外套管封堵环的高度为1cm，下部管段限位插槽的下端至下部管段底端的距离为1.2cm。
所述基座固定安装孔设置有四个，位于底部支撑板的四角。
所述中段外套管限位插板、下部管段外套管限位插板相错设置不连续。
所述中下部管段上设置有混凝土注浆孔，混凝土注浆孔上设置有闸门。
所述下部管段的外壁和所述底部支撑板之间处烧焊有焊接材料。
所述所述的焊接材料为焊接钢丝，所述焊接钢丝为直径5-10mm钢丝，焊接后起到连接密封底部支撑板、下部管段的目的。
所述加固基座的制作方法，包括以下步骤：A、在浇筑混凝土前，将封堵定位基座放置在地面上；B、将立杆的底部插入立杆中心定位管内，再将外套管套设在立杆外侧，外套管的底部与外套管封堵环相配合；C、通过混凝土注浆孔向外套管内浇筑混凝土，直至混凝土浆液从混凝土溢流孔流出，完成注浆；D、待混凝土凝固后，完成加工。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过本发明所述的太阳能电辅助供暖系统，太阳能集热器、电加热装置可以相互补充保证供热效果，本系统充分利用了太阳能可再生能源，大大减少了一次能源的消耗，系统通过太阳能集热器为室内提供热源；太阳能集热器、电加热装置可以相互补充保证供热效果。本系统可以实现冬季供热，全年提供生活热水，并在建筑负荷较小时由太阳能电池板向用户提供剩余电能的功能。太阳能集热器将水加热到30-40度，其效率很高，而地板采暖，水温在三、四十度就可以达到人们所需要的采暖温度。对于普通的民用住宅，采用地板采暖比采用对流采暖节省约20%的能源。另外地板采暖还有如下的优点：垂直温度场分布合理；在舒适度相同的条件下，地暖比对流供暖方式室温低2度，空气对流减弱，有较好的空气洁净度：房间热惯性较好；平均辐射温度适当，可减少人体辐射散热；热源选择宽阔、灵活，在能提供40℃左右热水的地方即可应用；有利于建筑装饰，不占使用面积；有利于实施分户热计量；减少楼层噪音；使用年限长，维护少。因此，只要利用合理，设计得当，太阳能量是完全可以满足日常的采暖需求的。通过加固基座，提高了底座的稳固性和抗风能力，采用本发明的技术方案能够大大缩短太阳能光伏发电站的建设工期，同时也大大降低了太阳能光伏发电站的建设成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为立杆的结构示意图；
图4为外套管的结构示意图；
图5为封堵定位基座的主视图；
图6为封堵定位基座的俯视图
图7为本发明的截面示意图。
图中：1、封堵定位基座 1.1、底部支撑板 1.2、外套管封堵环 1.3、立杆中心定位管 1.4、外套管限位插板 1.5、定位管内插槽 1.6、外套管限位插板加强筋 1.7、基座固定安装孔 2、立杆 2.1、上支撑管段 2.2、中插入管段 2.3、下插入管段 2.4、中段限位插板2.5、下段限位插板 2.6、立杆连接筋 3、外套管 3.1、上部管段 3.2、中上部管段 3.3、中下部管段 3.4、下部管段 3.5、中上段限位插槽 3.6、下段限位插槽 3.7、混凝土注浆孔 3.8、混凝土溢流孔 4、太阳能集热器 5、太阳能电池板 6、控制器 7、蓄电池 8、换热储能箱 9、上层换热盘管 10、下层换热盘管 11、电加热装置 12、集热器水泵 13、采暖水泵 14、分水器 15、地板采暖管 16、集水器 17、淋浴器 18、加固基座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
以下通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例一
如图1-7所示，所述太阳能电辅助供暖系统，包括太阳能集热器4、太阳能电池板5、控制器6、蓄电池7、换热储能箱8、上层换热盘管9、下层换热盘管10、电加热装置11、集热器水泵12、采暖水泵13、分水器14、地板采暖管15、集水器16、淋浴器17和加固基座18，换热储能箱8内填充有导热介质，上层换热盘管9安装在换热储能箱8内上部，下层换热盘管10安装在换热储能箱8内下部，电加热装置11安装在换热储能箱8内中部，太阳能集热器4的两端分别通过热水管、冷水管与下层换热盘管10的两端相连通，冷水管上安装有集热器水泵12，太阳能电池板5、蓄电池7和电加热装置11均与控制器6连接，淋浴器17的热水管和冷水管分别与上层换热盘管9的两端相连通，冷水管通过三通管与自来水主管相连通，地板采暖管15的一端通过热水管与换热储能箱8的中部相连通，地板采暖管15的另一端通过冷水管与换热储能箱8的底部相连通，所述热水管上设置有采暖水泵13和分水器14，冷水管上设置有集水器16，所述加固基座18用于支撑太阳能电池板5，太阳能电池板5的四角分别设置有1个加固基座18。
本实施例中，所述加固基座18包括封堵定位基座1、立杆2和外套管3，外套管3的底部设置有封堵定位基座1，立杆2的上端穿过外套管3的上端延伸至封堵定位基座1内，外套管3的中空内腔为混凝土容置空间，外套管3内浇筑有混凝土，封堵定位基座1、立杆2和外套管3均为金属材质；所述封堵定位基座1包括底部支撑板1.1、外套管封堵环1.2、立杆中心定位管1.3、外套管限位插板1.4、定位管内插槽1.5和外套管限位插板加强筋1.6，底部支撑板1.1为长方形底部支撑板，底部支撑板1.1的上表面设置有外套管封堵环1.2，底部支撑板1.1的中心位置设置有立杆中心定位管1.3，立杆中心定位管1.3的中心线穿过外套管封堵环1.2的圆心，立杆中心定位管1.3外壁上沿其圆周方向均布设置有多个竖向设置的外套管限位插板1.4，立杆中心定位管1.3的内壁上设置有定位管内插槽1.5，外套管限位插板1.4和立杆中心定位管1.3的连接处焊接有外套管限位插板加强筋1.6，外套管限位插板加强筋1.6竖向设置有多个，多个外套管限位插板加强筋1.6等距一字排列；所述立杆2包括上支撑管段2.1、中插入管段2.2、下插入管段2.3、中段外套管限位插板1.4、下部管段外套管限位插板1.4和立杆连接筋2.6，中插入管段2.2的上端连接上支撑管段2.1，中插入管段2.2的下端连接下插入管段2.3，上支撑管段2.1、中插入管段2.2、下插入管段2.3同轴一体设置，中插入管段2.2外壁上沿其圆周方向均布设置有多个竖向设置的中段外套管限位插板1.4，下插入管段2.3外壁上沿其圆周方向均布设置有多个竖向设置的下部管段外套管限位插板1.4，中段外套管限位插板1.4与中插入管段2.2的连接处和下部管段外套管限位插板1.4和下插入管段2.3的连接处均设置有立杆连接筋2.6，立杆连接筋2.6竖向设置有多个，多个立杆连接筋2.6等距一字排列；所述外套管3包括上部管段3.1、中上部管段3.2、中下部管段3.4、下部管段3.4、中上部管段限位插槽3.5和下部管段限位插槽3.6，上部管段3.1和中下部管段3.4均为锥形管段，上部管段3.1的大径段与中上部管段3.2相连，中上部管段3.2的另一端连接中下部管段3.4的小径端，中下部管段3.4的大径端连接下部管段3.4，上部管段3.1、中上部管段3.2、中下部管段3.4和下部管段3.4同轴一体设置，上部管段3.1的外壁上部开设有混凝土溢流孔3.8、中上部管段3.2内设置有中上部管段限位插槽3.5，下部管段3.4内设置有下部管段限位插槽3.6，中下部管段3.4的外壁上开设有一个混凝土注浆孔3.7，上部管段3.1的小径端的内径略大于上支撑管段2.1的直径；所述中段外套管限位插板1.4与中上部管段限位插槽3.5配合设置，中段外套管限位插板1.4插入中上部管段限位插槽3.5内，下部管段外套管限位插板1.4与定位管内插槽1.5配合设置，下部管段外套管限位插板1.4插入定位管内插槽1.5内，外套管限位插板1.4与下部管段限位插槽3.6配合设置，外套管限位插板1.4插入下部管段限位插槽3.6内；所述外套管封堵环1.2的外壁与下部管段3.4的内壁过盈配合，外套管封堵环1.2的高度为1cm，下部管段限位插槽3.6的下端至下部管段3.4底端的距离为1.2cm；所述基座固定安装孔1.7设置有四个，位于底部支撑板1.1的四角；所述中段外套管限位插板1.4、下部管段外套管限位插板1.4相错设置不连续；所述中下部管段3.4上设置有混凝土注浆孔3.7，混凝土注浆孔3.7上设置有闸门；所述下部管段3.4的外壁和所述底部支撑板1.1之间处烧焊有焊接材料；所述所述的焊接材料为焊接钢丝，所述焊接钢丝为直径5-10mm钢丝，焊接后起到连接密封底部支撑板1.1、下部管段3.4的目的；所述加固基座的制作方法包括以下步骤：A、在浇筑混凝土前，将封堵定位基座1放置在地面上；B、将立杆2的底部插入立杆中心定位管1.3内，再将外套管3套设在立杆2外侧，外套管3的底部与外套管封堵环1.2相配合；C、通过混凝土注浆孔3.7向外套管3内浇筑混凝土，直至混凝土浆液从混凝土溢流孔3.8流出，完成注浆；D、待混凝土凝固后，完成加工。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种太阳能电辅助供暖系统，其特征在于：包括太阳能集热器（4）、太阳能电池板（5）、控制器（6）、蓄电池（7）、换热储能箱（8）、上层换热盘管（9）、下层换热盘管（10）、电加热装置（11）、集热器水泵（12）、采暖水泵（13）、分水器（14）、地板采暖管（15）、集水器（16）、淋浴器（17）和加固基座（18），换热储能箱（8）内填充有导热介质，上层换热盘管（9）安装在换热储能箱（8）内上部，下层换热盘管（10）安装在换热储能箱（8）内下部，电加热装置（11）安装在换热储能箱（8）内中部，太阳能集热器（4）的两端分别通过热水管、冷水管与下层换热盘管（10）的两端相连通，冷水管上安装有集热器水泵（12），太阳能电池板（5）、蓄电池（7）和电加热装置（11）均与控制器（6）连接，淋浴器（17）的热水管和冷水管分别与上层换热盘管（9）的两端相连通，冷水管通过三通管与自来水主管相连通，地板采暖管（15）的一端通过热水管与换热储能箱（8）的中部相连通，地板采暖管（15）的另一端通过冷水管与换热储能箱（8）的底部相连通，所述热水管上设置有采暖水泵（13）和分水器（14），冷水管上设置有集水器（16），所述加固基座（18）用于支撑太阳能电池板（5），太阳能电池板（5）的四角分别设置有1个加固基座（18）。
2.根据权利要求1所述的太阳能电辅助供暖系统，其特征在于：所述加固基座（18）包括封堵定位基座（1）、立杆（2）和外套管（3），外套管（3）的底部设置有封堵定位基座（1），立杆（2）的上端穿过外套管（3）的上端延伸至封堵定位基座（1）内，外套管（3）的中空内腔为混凝土容置空间，外套管（3）内浇筑有混凝土，封堵定位基座（1）、立杆（2）和外套管（3）均为金属材质。
3.根据权利要求2所述的太阳能电辅助供暖系统，其特征在于：所述封堵定位基座（1）包括底部支撑板（1.1）、外套管封堵环（1.2）、立杆中心定位管（1.3）、外套管限位插板（1.4）、定位管内插槽（1.5）和外套管限位插板加强筋（1.6），底部支撑板（1.1）为长方形底部支撑板，底部支撑板（1.1）的上表面设置有外套管封堵环（1.2），底部支撑板（1.1）的中心位置设置有立杆中心定位管（1.3），立杆中心定位管（1.3）的中心线穿过外套管封堵环（1.2）的圆心，立杆中心定位管（1.3）外壁上沿其圆周方向均布设置有多个竖向设置的外套管限位插板（1.4），立杆中心定位管（1.3）的内壁上设置有定位管内插槽（1.5），外套管限位插板（1.4）和立杆中心定位管（1.3）的连接处焊接有外套管限位插板加强筋（1.6），外套管限位插板加强筋（1.6）竖向设置有多个，多个外套管限位插板加强筋（1.6）等距一字排列。
4.根据权利要求3所述的太阳能电辅助供暖系统，其特征在于：所述立杆（2）包括上支撑管段（2.1）、中插入管段（2.2）、下插入管段（2.3）、中段外套管限位插板（1.4）、下部管段外套管限位插板（1.4）和立杆连接筋（2.6），中插入管段（2.2）的上端连接上支撑管段（2.1），中插入管段（2.2）的下端连接下插入管段（2.3），上支撑管段（2.1）、中插入管段（2.2）、下插入管段（2.3）同轴一体设置，中插入管段（2.2）外壁上沿其圆周方向均布设置有多个竖向设置的中段外套管限位插板（1.4），下插入管段（2.3）外壁上沿其圆周方向均布设置有多个竖向设置的下部管段外套管限位插板（1.4），中段外套管限位插板（1.4）与中插入管段（2.2）的连接处和下部管段外套管限位插板（1.4）和下插入管段（2.3）的连接处均设置有立杆连接筋（2.6），立杆连接筋（2.6）竖向设置有多个，多个立杆连接筋（2.6）等距一字排列。
5.根据权利要求4所述的太阳能电辅助供暖系统，其特征在于：所述外套管（3）包括上部管段（3.1）、中上部管段（3.2）、中下部管段（3.4）、下部管段（3.4）、中上部管段限位插槽（3.5）和下部管段限位插槽（3.6），上部管段（3.1）和中下部管段（3.4）均为锥形管段，上部管段（3.1）的大径段与中上部管段（3.2）相连，中上部管段（3.2）的另一端连接中下部管段（3.4）的小径端，中下部管段（3.4）的大径端连接下部管段（3.4），上部管段（3.1）、中上部管段（3.2）、中下部管段（3.4）和下部管段（3.4）同轴一体设置，上部管段（3.1）的外壁上部开设有混凝土溢流孔（3.8）、中上部管段（3.2）内设置有中上部管段限位插槽（3.5），下部管段（3.4）内设置有下部管段限位插槽（3.6），中下部管段（3.4）的外壁上开设有一个混凝土注浆孔（3.7），上部管段（3.1）的小径端的内径略大于上支撑管段（2.1）的直径。
6.根据权利要求5所述的太阳能电辅助供暖系统，其特征在于：所述中段外套管限位插板（1.4）与中上部管段限位插槽（3.5）配合设置，中段外套管限位插板（1.4）插入中上部管段限位插槽（3.5）内，下部管段外套管限位插板（1.4）与定位管内插槽（1.5）配合设置，下部管段外套管限位插板（1.4）插入定位管内插槽（1.5）内，外套管限位插板（1.4）与下部管段限位插槽（3.6）配合设置，外套管限位插板（1.4）插入下部管段限位插槽（3.6）内。
7.根据权利要求6所述的太阳能电辅助供暖系统，其特征在于：所述外套管封堵环（1.2）的外壁与下部管段（3.4）的内壁过盈配合，外套管封堵环（1.2）的高度为1cm，下部管段限位插槽（3.6）的下端至下部管段（3.4）底端的距离为1.2cm。
8.根据权利要求7所述的太阳能电辅助供暖系统，其特征在于：所述基座固定安装孔（1.7）设置有四个，位于底部支撑板（1.1）的四角。
9.根据权利要求8所述的太阳能电辅助供暖系统，其特征在于：所述中段外套管限位插板（1.4）、下部管段外套管限位插板（1.4）相错设置不连续。
10.根据权利要求9所述的太阳能电辅助供暖系统，其特征在于：所述中下部管段（3.4）上设置有混凝土注浆孔（3.7），混凝土注浆孔（3.7）上设置有闸门。
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Denomination of invention: Solar electric auxiliary heating system Effective date of registration: 20210928 Granted publication date: 20210212 Pledgee: Jining Rushang Village Bank Co.,Ltd. Tangkou sub branch Pledgor: SHANDONG LIGONG HAOMING NEW ENERGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980010099 |
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